برنج گیاهی است که حدود 9 تا 21 هزار متر مکعب در هکتار (بسته به اقلیم) آب برای کشت نیاز دارد. در ایران، به دلیل شرایط اقلیمی، برنج به صورت آبی کشت می شود. ولی در مواقع کم آبی به دلیل در دسترس نبودن آب کافی برای غرقاب دائم، کشاورزان از آبیاری نوبتی استفاده می کنند. آبیاری نوبتی می تواند سبب صرفه جویی در مصرف آب شود. اما در فاصله بین آبیاری ها وقتی خاک غرقاب شده خشک می شود، ترک می خورد و این ترک ها مشکلاتی را برای آبیاری های بعدی ایجاد می کنند. فراوانی، اندازه و توسعه ترک ها، انتقال آب و مواد غذایی در پروفیل خاک، رشد گیاه و پتانسیل آلودگی آب های زیرزمینی را تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین مدیریت آب در این شرایط، یک مسئله مهم در کشت برنج می باشد. این تحقیق به منظور بررسی تغییرات خواص فیزیکی مرتبط با ترک خوردن و وضعیت رطوبتی سه بافت خاک شالیزاری تیمار شده با زئولیت انجام شد. آزمایش ها به صورت طرح فاکتوریل اسپلیت با سه تکرار انجام شد. بافت خاک در سه سطح (رس، لوم رسی سیلتی و لوم رسی شنی)، زئولیت با دو اندازه قطر مختلف 0/4 تا 1 میلی متر و کوچکتر از 0/4 میلی متر هر کدام در سه سطح (2/5، 5 و 7/5 گرم در کیلوگرم خاک)، آبیاری در چهار نوبت و زمان نمونه برداری (دو بار در هر نوبت آبیاری) بررسی شدند. به منظور مقایسه بین حالت خاک دارای کشت و بدون کشت، برای هر سه بافت خاک و دو اندازه زئولیت در سطح 5 گرم در کیلوگرم خاک، تیمار با کشت برنج در نظر گرفته شد. تیمار شاهد بدون زئولیت برای هر دو حالت دارای کشت و بدون کشت در نظر گرفته شد. هر تیمار در یک تشت پلاستیکی با قطر 54 و ارتفاع 17 سانتی متر قرار داده شد. رطوبت خاک، وزن مخصوص ظاهری، عرض و عمق ترک خاک، فاصله خاک از جدار ظرف و نشست خاک، در هر نوبت آبیاری اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزودن زئولیت به خاک تفاوت معنی داری بین مقادیر عرض ترک، فاصله خاک از جدار ظرف و نشست خاک تیمارهای حاوی زئولیت و تیمار شاهد مشاهده نشد. افزودن زئولیت دانه درشت در سطح 7/5 گرم در کیلوگرم خاک سبب کاهش معنی داری در عمق ترک خاک شد. کاهش عمق ترک در سطوح 2/5 و 5 گرم در کیلوگرم خاک زئولیت دانه درشت و هر سه سطح زئولیت دانه ریز در مقایسه با تیمار شاهد معنی دار نبود. این نتایج نشان داد که کاربرد مقدار بیشتر زئولیت دانه درشت می تواند برای کاهش عمق ترک موثر باشد. افزودن هر دو اندازه مختلف زئولیت به خاک سبب نگهداشت بیشتر رطوبت در خاک شد. به طوری که افزودن مقدار زئولیت، رطوبت را نیز افزایش داد، اما تفاوت معنی داری بین مقدار رطوبت زئولیت دانه ریز و درشت وجود نداشت. در نتیجه می توان گفت داشتن سطح ویژه بیشتر سبب حفظ بیشتر رطوبت خاک نمی شود، بلکه تأثیر زئولیت بر ساختمان خاک نیز در این زمینه اهمیت دارد. از سوی دیگر با کاربرد زئولیت دانه درشت، در هزینه های مربوط به آسیاب و خرد کردن زئولیت که در سطح وسیع می-تواند قابل توجه باشد، صرفه جویی می شود. تیمارهای دارای کشت برنج سبب حفظ بیشتر رطوبت خاک و کاهش معنی-دار عرض و عمق ترک در مقایسه با تیمار شاهد و همچنین اغلب تیمارهای دارای زئولیت شدند. علت آن نقش ریشه گیاه در استحکام خاک می باشد. به طور کلی نتایج نشان می دهد زئولیت نمی تواند مانند بقایای گیاهی یا کودهای دامی(که دارای منشأ آلی هستند) در کاهش پارامترهای ترک خاک موثر باشد، هر چند که مانند آنها سبب حفظ بیشتر رطوبت خاک می شود. اما ممکن است افزودن مقدار بیشتری از زئولیت بتواند در کاهش پارامترهای ترک خاک موثر باشد.

آب ثروت خدادی، عامل حیات و سرچشمه شکل گیری تمدن های مهم جهان، در قرن بیست و یکم به عنوان عامل بسیاری از درگیری های منطقه ای و چالش جدی در معادلات سرزمینی شناخته می شود. مطابق اصل پنجاهم قانون اساسی، حفاظت محیط زیست که نسل امروز و نسل های بعد باید در آن حیات رو به رشدی داشته باشند، وظیفه عمومی تلقی شده و فعالیت-هایی که با آلودگی و تخریب محیط زیست ملازمه پیدا کند، ممنوع می باشد. با توجه به حجم عظیم فاضلاب تولیدی، تلاش برای دستیابی به روش های مناسب دفع فاضلاب در محیط زیست ضرورت می یابد. در نتیجه نیاز به یک روش مناسب تصفیه فاضلاب که از لحاظ اقتصادی و کارایی قابل توجیه باشد، ضرورت می-یابد. فلز سرب یکی از پرمصرف ترین فلزات غیرآهنی در جهان است و مصرف آن بالغ بر 7 میلیون تن در سال می باشد. همچنین به طور طبیعی سالانه حدود 25000 تن کادمیم وارد محیط زیست می شود. آتش سوزی جنگل ها و آتش فشان ها، فعالیت های بشری مانند تولید شیرابه، زباله های صنعتی و کودهای فسفاته مصنوعی از منابع مهم منتشر کننده کادمیم هستند. از این رو در این مطالعه بقایای گیاه کلزا که به وفور در ایران کاشت می شود و تاکنون تحقیقی در زمینه پاسخگویی آن ها به جذب فلزات سنگین صورت نگرفته به عنوان جاذبی گیاهی برای حذف سرب و کادمیم از محیط آبی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین مقایسه ای بین میزان حداکثر جذب این عناصر توسط خاک منطقه جار اصفهان و بقایای گیاهی کلزا صورت گرفت و قابلیت این مواد به عنوان جاذب با تغییرات غلظت اولیه سرب و کادمیم، میزان جاذب، زمان تماس و ph محلول آلاینده بررسی شد. بیشترین میزان جذب سرب و کادمیم توسط بقایای گیاهی کلزا برای محلول آلاینده با ph برابر 5/5 در زمان بهینه تماس جاذب و آلاینده 60 دقیقه به ترتیب 80/39 و 21/25 میلی گرم بر گرم به دست آمد. این میزان برای خاک در ph برابر 5 در زمان بهینه تماس جاذب و آلاینده 50 دقیقه به ترتیب 016/21 و 808/15 میلی گرم بر گرم به دست آمد. از روش هایftir ، sem و bet برای مشخصه یابی جاذب بقایای گیاهی کلزا استفاده شد. مقایسه نتایج طیف سنجی ftir خاک برای سه حالت قبل از جذب و بعد از جذب سرب و کادمیم نشان دهنده افزایش اوج های 2400 و 1150 بود که مربوط به گروه های عامل o-c وoh می باشد و نشانی از رخ دادن جذب شیمیایی این یون ها توسط خاک است. برای تکمیل مطالعات روی جاذب معرفی شده، آزمایش های ستونی در دو مرحله برای بررسی عملکرد جاذب طی دوره های متعدد ورود محلول آلاینده و خشک شدن ستون و همچنین ورود متوالی محلول آبی سرب و کادمیم به ستون جاذب، تا زمان رسیدن جاذب به حد اشباع، انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت سرب خروجی در انتهای ده دوره اضافه کردن دو حجم تخلخل محلول آلاینده سرب و کادمیم به ستون حاوی خاک و کلزا، با دستگاه جذب اتمی قابل اندازه گیری نبود. آزمایش های ستونی با ورود پیوسته آلاینده نشان دادند که حداکثر ظرفیت جذب ستون برای حذف یون های کادمیم در 50% منحنی رخنه، برای ستون جاذب با ارتفاع 30 سانتی متر و غلظت ورودی mg/l 15 و به میزان mg/g 47/9 می باشد. این میزان برای حذف یون های سرب در 50% منحنی رخنه ، برای ارتفاع ستون 20 سانتی متر و غلظت ورودی mg/l 8، برابر mg/g 22/13 به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق، مشخص شد که خاک منطقه جار اصفهان قابلیت بالایی در جذب عناصر سنگین سرب و کادمیم دارد و ورود این عناصر به خاک سبب آلودگی منابع خاک خواهد شد. همچنین بقایای خرد شده گیاه کلزا می تواند جاذب مناسبی برای حذف عناصر سنگین سرب و کادمیم از محیط های آبی باشد.

رشد روزافزون جمعیت در دنیا و همچنین افزایش نیازهای مختلف انسان سبب شده است که همه روزه به میزان تولید ضایعات اعم از صنعتی یا کشاورزی در دنیا افزوده شود و تجمع این مواد در محیط زیست سبب آلودگی آن شود. هر چند بهترین راه حل برای کاهش آلودگی محیط زیست سعی در کاه میزان تولید ضایعات است، اما استفاده از آن در صنعت نیز راه حل عملی است که در کشور ما به تحقیق و تجزیه نیاز دارد. بعبارت دیگر با وجود یانکه در کشور ما منابع غنی وجود دارد، اما گسترش صنایع و گام به سوی صنعتی شدن ایجاب می کند که برای کاهش مشکلات آینده، تحقیقات جامعی بر روی مصرف ضایعات کشاورزی، معدنی و صنعتی صورت گیرد. بنابراین اجرای طرحهایی در جهت تغییر و تبدیل سیستم های مضر برای محیط زیست با روشهای ابتکاری نوین، کم ضرر و چند منظوره، از اهم وظایف پژوهشگران به حساب می آید. از جمله زایده های کشاورزی پوسته شلتوک می باشد که سالانه حدود 100 میلیون تن در جهان و 5/0 میلیون تن در ایران تولید می شود.در این تحقیق امکان استفاده از پوسته شلتوک بجای بخشی از مصالح سنگی بتن برای پوشش دار کردن کانالهای خاکی به منظور جلوگیری از تلفات نشت و بالا بردن راندمان انتقال آب، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور حجم شن و ماسه بتن به صورت مجموع و به میزان 0، 20، 30، 40 و 50 درصد کاهش داده شد و بجای آن پوسته شلتوک جایگزین گردید. برای بررسی تراوش حاصل از بتن حاوی پوسته شلتوک، با استفاده از بتن ساخته شده با درصدهای مختلف پوسته شلتوک جایگزیننی، تعداد 5 کانال خاکی به طول 12 متر و از هر کدام سه قسمت به طول 2 متر پوشش داده شد. میانگین میزان تراوش که به روش حوضچه ای اندازه گیری شد، برای 0، 20، 30، 40 و 50 درصد پوسته شلتوک جایگزینی به ترتیب 0022/0، 0026/0، 0036/0، 0042/0 و 0058/0 متر مکعب در متر مربع در روز بدست آمد. میزان تراوش حاصل از پوشش بتنی حاوی پوسته شلتوک تا 50 درصد در مقایسه با تراوش پوشش های سخت که تا 03/0 مترک مکعب در متر مربع در روز اندازه گیری شده، نشان می دهد که از این پوشش می توان در کانالهای آبیاری استفاده کرد. از آنجایی که با پوشش دار کردن کانالهای خاکی می توان میزان تلفات نشت را تا 80 درصد کاهش داد، بنابراین چنانچه بتن کنترل بتواند میزان تلفات نشت را 80 دردص کاهش دهد، پوشش بتنی حاوی 20، 30، 40 و 50 درصد پوسته شلتوک به ترتیب تلفات نشت را 4/76، 3/67، 8/61 و 3/47 درصد کاهش می دهد. نتایج بدست آمده از آزمایشهای تعیین مقاومت فشاری و کششی که بر روی نمونه های آزمایشگاهی انجام گرفت، نشان می دهد که از بتن حاوی پوسته شلتوک تا 50 درصد، می توان در بسیاری از کارهای عمرانی از جمله پوشش بتنی کانالهای آبیاری استفاده نمود. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که جایگزینی پوسته شلتوک تا 50 درصد، وزن بتن را تا 5/33 درصد و هزینه اولیه ان را تا 21 درصد کاهش می دهد.

حدود 92درصد از مواد زائد جهان به صورت لندفیل دفع می شود. یکی از مشکلات مراکز دفن زباله، مساله آلودگی آب زیرزمینی در اثر نفوذ شیرابه زباله است. در سالهای اخیر آلودگی آبهای زیرزمینی باعث شروع تلاشهایی در جهت روشهای برآورد حجم شیرابه تولیدی لندفیل، کنترل و تصفیه شیرابه و همچنین پایش مستمر کیفیت آب چاههای پائین دست لندفیل در کشورهای مختلف جهان شده است. در این تحقیق به منظور برآورد حجم شیرابه تولید شده در جایگاه دفن زباله اصفهان از مدل ‏‏‎help‎‏ که یک برنامه کامپیوتری کامل برای بررسی دوبعدی هیدرولوژی مدفن و حرکت آب به داخل پوشش و مدفن است ، استفاده گردید.